Drukuj Eksport do pliku (MS Word)
Nazwa przedmiotu:
Modelowanie i badania maszyn
Koordynator przedmiotu:
Prof. dr hab. inż. Zbigniew Dąbrowski. dr hab. inż. Michał Hać, prof. PW
Status przedmiotu:
Obowiązkowy
Poziom kształcenia:
Studia II stopnia
Program:
Mechanika Pojazdów i Maszyn Roboczych
Grupa przedmiotów:
Obowiązkowe
Kod przedmiotu:
1150-MB000-MSP-0518
Semestr nominalny:
2 / rok ak. 2022/2023
Liczba punktów ECTS:
6
Liczba godzin pracy studenta związanych z osiągnięciem efektów uczenia się:
1) Liczba godzin kontaktowych - 68 godz., a) wykład - 30 godz.; b) laboratorium - 30 godz.; c) konsultacje - 6 godz.; d) egzamin - 2 godz.; 2) Praca własna studenta - 82 godz., a) studia literaturowe - 15 godz.; b) przygotowanie do egzaminu - 15 godz.; c) przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych - 22 godz.; d) przygotowanie do wykładu - 15 godz.; e) wykonanie sprawozdań - 15 godz. 3) RAZEM – 150 godz.
Liczba punktów ECTS na zajęciach wymagających bezpośredniego udziału nauczycieli akademickich:
2,7 punktów ECTS - liczba godzin kontaktowych - 68, w tym: a) wykład - 30 godz.; b) laboratorium - 30 godz.; c) konsultacje - 5 godz.; d) egzamin - 2 godz.;
Język prowadzenia zajęć:
polski
Liczba punktów ECTS, którą student uzyskuje w ramach zajęć o charakterze praktycznym:
2,6 punkty ECTS - 67 godz., w tym: a) udział w zajęciach laboratoryjnych - 30 godz.; b) przygotowanie do ćwiczeń laboratoryjnych - 22 godz.; c) wykonanie sprawozdań - 15 godz.
Formy zajęć i ich wymiar w semestrze:
  • Wykład30h
  • Ćwiczenia0h
  • Laboratorium30h
  • Projekt0h
  • Lekcje komputerowe0h
Wymagania wstępne:
Podstawowe wiadomości z mechaniki ogólnej, teorii drgań, teorii konstrukcji maszyn, pomiarów wielkości dynamicznych.
Limit liczby studentów:
zgodnie z zarządzeniem Rektora
Cel przedmiotu:
Znajomość metod modelowania maszyn oraz elementów teorii eksperymentu. Umiejętność przeprowadzania eksperymentu naukowo-badawczego i sformułowania zadania identyfikacji parametrycznej i strukturalnej modelu matematycznego na bazie relacji sygnał-model. Świadomość zalet i ograniczeń badań symulacyjnych w działaniach inżynierskich.
Treści kształcenia:
Wykład: Pojęcia podstawowe z zakresu teorii modelowania. Modele fizyczne i matematyczne. Klasyfikacja modeli ze względu na różne kryteria (stopień abstrakcji, rodzaj użytego opisu matematycznego itp.). Kreacja wiedzy w postaci ciągu coraz dokładniejszych modeli. Dobór stopnia dokładności modelu do postawionego zadania – kryterium poprawności modelowania. Podobieństwo dynamiczne jako podstawa tworzenia modeli fizycznych. Relacja model matematyczny obserwacja jako podstawa metodyki modelowania. Eksperyment badawczy – klasyfikacja eksperymentów (bierne, czynne, bierno-czynne). Podstawy teorii eksperymentu – wprowadzenie do analizy czynnikowej. Wstępne sformułowanie zadania identyfikacji modelu matematycznego – proste i odwrotne zadanie identyfikacji. Identyfikacja modeli liniowych. Identyfikacja modeli nieliniowych – niejednoznaczność zadania odwrotnego. Elementy analizy modalnej. Analiza wpływu zwiększenia dokładności (szczegółowości) opisu modelowego na przykładzie wirujących układów przeniesienia mocy. Przykłady modelowania w środowisku Matlab-Simulink – zapis modelu matematycznego, dobór narzędzi symulacji, identyfikacja („dostrajanie”) modelu. Wykorzystanie zidentyfikowanego modelu matematycznego jako narzędzia optymalizacji – problem wzajemnej relacji zmiennych decyzyjnych. Laboratorium: Badania i analiza stanu naprężenia i odkształcenia sprężystych elementów zaciskowych stosowanych w sprzęgłach mechanicznych. Identyfikacja uszkodzeń łożysk stożkowych pracujących w warunkach obciążeń zmiennych na podstawie widma amplitudy przyspieszenia i obwiedni drgań obudowy. Badanie charakterystyk pracy dwustopniowej przekładni falowej. Przekładnia zębata jako generator i wzmacniacz drgań mechanicznych. Wyznaczanie charakterystyk statycznych i dynamicznych amortyzatora magnetoreologicznego. Badania właściwości dyssypacyjnych specjalnych struktur granulowanych. Analiza odpowiedzi dynamicznej konstrukcji z kompozytu węglowego.
Metody oceny:
Wykład: Zaliczany jest na podstawie pisemnego egzaminu. Laboratorium: Przed rozpoczęciem ćwiczenia sprawdzane jest przygotowanie studentów (sprawdzanie ustne lub pisemne - tzw. „wejściówka”). Każde ćwiczenie jest zaliczane na podstawie poprawnie wykonanego sprawozdania, przyjętego i ocenionego przez prowadzącego dane ćwiczenia.
Egzamin:
tak
Literatura:
1. Morrison F., Sztuka modelowania układów dynamicznych, WNT 1996 2. Czemplik A., Modele dynamiki układów fizycznych dla inżynierów, WNT 2008 3. Bendat J. S., Piersol A. G., Metody analizy i pomiaru sygnałów losowych, PWN 1976 4. Ozimek E., Podstawy teoretyczne analizy widmowej sygnałów, PWN 1985 5. Cempel Cz., Diagnostyka wibroakustyczna maszyn, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 1985 6. Hać M. (red.), Laboratorium modelowania i badania maszyn, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej 2010
Witryna www przedmiotu:
-
Uwagi:
-

Efekty uczenia się

Profil ogólnoakademicki - wiedza

Charakterystyka 1150-MB000-MSP-0518_W1
Zna rodzaje modeli, metody i techniki modelowania z zakresu modeli fizycznych i matematycznych
Weryfikacja: Egzamin, sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych, ocena sprawozdań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM2_W11, KMiBM2_W12
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-MSP-0518_W2
Zna metody identyfikacji parametrycznej i strukturalnej modeli dynamicznych
Weryfikacja: Egzamin, sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń laboratoryjnych, ocena sprawozdań
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM2_W11, KMiBM2_W12, KMiBM2_W13
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - umiejętności

Charakterystyka 1150-MB000-MSP-0518_U1
Potrafi zaplanować i przeprowadzić eksperyment naukowo-badawczy
Weryfikacja: Sprawdzian przed dopuszczeniem do wykonywania ćwiczeń, ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM2_U01, KMiBM2_U09
Powiązane charakterystyki obszarowe:
Charakterystyka 1150-MB000-MSP-0518_U2
Potrafi przeanalizować i ocenić dokładność modelowania
Weryfikacja: Ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM2_U08, KMiBM2_U14, KMiBM2_U01, KMiBM2_U02
Powiązane charakterystyki obszarowe:

Profil ogólnoakademicki - kompetencje społeczne

Charakterystyka
Potrafi współdziałać i pracować w grupie przy realizacji ćwiczeń laboratoryjnych i opracowywaniu sprawozdania, przyjmując w niej różne role.
Weryfikacja: Ocena wykonywania zadań w trakcie realizacji ćwiczeń i ocena sprawozdania.
Powiązane charakterystyki kierunkowe: KMiBM2_K01
Powiązane charakterystyki obszarowe: